PERANCANGAN DAN PENERAPAN SISTEM KONTROL PERALATAN ELEKTRONIK JARAK JAUH BERBASIS WEB

Transkripsi

1 PERANCANGAN DAN PENERAPAN SISTEM KONTROL PERALATAN ELEKTRONIK JARAK JAUH BERBASIS WEB Alamsyah, Ardi Amir, Muhammad Nur Faisal Jurusan Teknik Elektro Universitas Tadulako, Palu Abtstract: Design and Application of Control System on Distance Electronic Equipment Based on Web. In this study, designed and constructed a mini-plant for model building and home fittings which consist of electronic equipment, such as fans, TV, air conditioning, and electric lights. System remote control electronic equipment is designed as a web-based wireless (LAN) by utilizing internet technology. Data output device (electronic equipment) controlled by a relay driver that is then sent through a parallel communication (parallel port) that is connected to the server computer so that it can be displayed to the user web page. On the hardware testing measurement results obtained when the relay driver circuit both on the parallel port logic 0 or 1 is Vcc voltage of volts. For testing the relay driver circuit obtained results that at the time when the transistor is on (saturation) value of volts voltage relay, whereas at the time when the transistor is off (cut off) the value of the voltage relay at 0 volts. This show is in conformity with the specification of the scheme at the relay driver circuit. While the tests performed on the parallel port to generate binary data value by entering decimal data into the system as much as four times the test by giving the decimal value of the data input 10, 15, 127, and 160 were similar to those shown by the output of the parallel port. Keywords: control system, relay driver, paralel-port, and web Abtrak: Desain dan Penerapan Sistem Kontrol Peralatan Elektronik Jarak Jauh Berbasis Web. Pada penelitian ini dirancang dan dibangun sebuah mini plant untuk memodelkan bangunan dan kelengkapan rumah yang terdiri dari peralatan elektronik, seperti kipas, TV, AC, dan lampu listrik. Sistem pengendalian peralatan elektronik jarak jauh berbasis web ini dirancang secara nirkabel (wireless) dengan memanfaatkan teknologi internet. Data keluaran device (peralatan elektronik) di kendalikan oleh driver relay yang selanjutnya dikirim melalui komunikasi paralel (port paralel) yang dihubungkan ke komputer server sehingga dapat ditampilkan ke halaman web user. Pada pengujian perangkat keras diperoleh hasil pengukuran rangkaian driver relay pada saat port paralel baik pada logika 0 atau 1 adalah tegangan V cc sebesar 11,93 volt. Untuk pengujian rangkaian driver relay didapatkan hasilnya bahwa pada saat saat transistor aktif (saturasi) nilai tegangan relay sebesar 11,61 volt, sedangkan pada saat saat transistor tidak aktif (cut off) nilai tegangan relay sebesar 0 volt. Hal ini menunjukkan sudah sesuai dengan spesfikasi skema pada rangkaian driver relay. Sedangkan pengujian yang dilakukan pada port paralel untuk menghasilkan nilai data biner dengan memasukkan data desimal ke sistem sebanyak empat kali pengujian dengan memberi nilai masukan data desimal 10, 15, 127, dan 160 hasilnya sama dengan yang ditampilkan oleh keluaran port paralel. Kata Kunci: sistem kendali, driver relay, paralel port, dan Web PENDAHULUAN Dengan berkembangnya teknologi serta tingkat mobilitas manusia yang semakin meningkat, maka manusia dituntut untuk dapat melakukan berbagai aktifitas dalam durasi waktu yang relatif singkat. Hal ini dapat dilihat dengan perkembangan jaringan internet yang telah mencapai tingkat yang sangat membanggakan dan mengesankan karena hampir semua informasi dapat dilihat. Namun ada hal lain yang lebih membanggakan selain memanfaatkan teknologi internet sebagai pusat informasi, dimana teknologi internet juga bisa dimanfaatkan untuk mengendalikan peralatan elektronik dari jarak jauh. Dengan menggunakan teknologi internet tentunya orang dapat dengan mudah mengontrol peralatan elektronik baik di kantor maupun di rumah tanpa dibatasi oleh jarak. Alat ini dirancang untuk memudahkan dalam mengontrol peralatan elektronik dari jarak jauh yang ada di rumah atau kantor dengan 577

2 menggunakan perangkat komputer atau mobile seperti handphone yang terdapat aplikasi browser sehingga dapat membuka web server tersebut, maka sudah bisa mengontrol beberapa alat-alat elektronik yang sudah dikonfigurasikan sebelumnya pada komputer server. Keutamaan penetian ini adalah 1). Memudahkan seseorang dalam mengontrol dan memonitoring peralatan elektronik yang ada di rumah, kantor dan industri dari jarak jauh, 2). Pengguna bisa memanfaatkan media HP atau laptop sebagai alat pengontrol dan monitoring peralatan elektronik jarak jauh, dan 3). Sistem pengamanan rumah atau kantor. Sedangkan target temuan dalam penelitian ini adalah 1). Hasil rancangan piranti perangkat keras akan menkomunikasikan antara driver relay dengan output yang akan dikontrol, 2). Hasil desain tampilan antarmuka rancangan sistem pengontrolan peralatan elektronik jarak jauh yang berbasis web, 3). Buku panduan sistem pengontrolan dan monitoring peralatan elektronik jarak jauh berbasis web, dan 4). Publikasi ilmiah nasional. Sistem Kendali Jarak Jauh Sistem kendali jarah jauh (remote control) yang digunakan untuk mengendalikan elektronik sebenarnya merupakan salah satu contoh yang dari sistem pengendalian. Sistem remote control untuk pengaturan peralatan elektronik umumnya menggunakan tombol tekan sebagai input pengendali. Dalam sistem kendali jarak jauh, secara garis besar terdapat dua buah komponen utama yaitu bagian pengendali lokal dan bagian pengendali sisi jauh. Pengendali lokal merupakan bagian pengendali oleh operator, yaitu bagian dimana pengontrol memberikan akses kendalinya, sedangkan bagian pengendali sisi jauh adalah bagian yang berhubungan langsung dengan peralatan yang dikendalikan (Bolton, 2009). User IP Public Web Server Driver Relay Peralatan Listrik Gambar 1. Sistem Kendali Jarak Jauh Driver Relay Rangkaian driver relay adalah rangkaian yang dibangun dari bermacam-macam komponen elektronika yang memiliki fungsi saling mendukung antara komponen yang satu dengan komponen yang lain. Masingmasing komponen tersebut digunakan untuk mencapai satu tujuan, yaitu dapat membuat saklar elektronik. Saklar dapat menyambung dan memutuskan arus listrik. Selain itu rangkaian driver relay merupakan rangkaian elektronika yang bisa mengendalikan pengoperasian sesuatu dari jarak jauh. Dengan demikian, harus dibuat fungsi rangkaian pengendali yang sama. Bahkan sebaiknya saklar elektronik tersebut bersifat otomatis tanpa ada orang yang bertugas menekan saklar tersebut (Ogata, 1997). Gambar 2. Rangkaian Driver Relay 12 VDC Interface Paralel Interface atau antar muka adalah suatu perangkat yang menghubungkan antara user dengan suatu perangkat dengan perangkat lainnya. Interface dalam penyampaian datanya dapat berupa data serial ataupun parallel. Selain itu interface juga memiliki beberapa lapisan atau layer. Setiap layer interfacing memiliki beberapa bagian sama dengan interface yang dibentuk dan setiap fungsi interfacing tersebut tidak sama. Layer interfacing yang digunakan adalah user layer dan provider layer (Iswanto, 2008). 578

3 Catu Daya Catu daya atau power supply merupakan bagian terpenting pada sebuah rangkaian elektronika karena catu daya merupakan sumber energi dari sebuah rangkaian. Terdapat dua buah tegangan yaitu direct current (dc) dan alternating current (ac). Sedangkan dalam kebiasaan sehari-hari banyak menggunakan arus ac, maka dari itu diperlukan power supply untuk dapat mengubah sumber tegangan ac menjadi dc. Power supply sendiri merupakan kumpulan dari beberapa perangkat elektronika diantarnya adalah trafo, penyearah (rectifier), filter dan regulator. Power supply memperoleh sumber tegangan dari PLN sebesar 220 volt ac yang kemudian diturunkan menjadi 12 volt ac dengan menggunakan trafo step down. Web Server Web server merupakan software yang memberikan layanan data yang berfungsi menerima permintaan HTTP (Hypertext Transfer Protocol) atau HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) dari klien yang dikenal dengan browser web dan mengirimkan kembali hasilnya dalam bentuk halaman-halaman web yang umumnya berbentuk dokumen HTML (Kadir, 2008). Selengkapnya bisa dilihat pada gambar 5. Tidak Berhasil? Ya Start Studi Literatur dan Pengumpulan Data Perancangan Alat Pembuatan Hardware Pembuatan Software Pengujian Hardware dan Software pada miniatur denah rumah sederhana Analisa Hasil dan Kesimpulan Stop Tidak Pengujian Hardware Berhasil? Gambar 5. Diagram Alir Penelitian Ya Gambar 3. Sistem Kerja Web Server METODE PENELITIAN Tahapan Penelitian Pelaksanaan penelitian pada tahun pertama ini melalui tahapan sebagai beriku: 1). Studi literatur, 2). Pengumpulan data, 3). Perancangan alat, 4). Pembuatan hardware, 5) Pembuatan software, 6). Pengujian hardware dan software pada miniplant, dan 5). Analisa hasil dan kesimpulan. Perancangan Alat Pada perancangan dan pembuatan sistem pengendali peralatan elektronik jarak jauh berbasis web ini terdiri dari perangkat output device, perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat output device terdiri dari miniatur plant bangunan yang dilengkapi dengan objek yang akan dikendalikan, yaitu peralatan elektronik dengan driver relay sebagai penggerak. Perangkat keras yang digunakan terdiri dari port paralel, driver relay, komputer server, handphone, dan catu daya. Sedangkan perangkat lunak yang digunakan adalah pembuatan web design, web server pada komputer server, dan server database. 579

4 PLN Backup ATS (Automaic Transfer Switch) 220 VAC Netral Phasa, Netral Phasa Device 1 Device 2 Device 3 melalui port paralel dengan menggunakan bahasa C++ untuk langsung diteruskan ke komputer server. Start Start IP public Internet Driver Relay Device 4 Deklarasi variabel User Computer Server Device 5 Device 6 Device 7 Inisialisasi Parallel Port Membaca nilai dari parallel port Merubah tabel status device pada halaman web Device 8 Gambar 6. Diagram Blok Kendali Jarak Jauh Outport(0x378,nilai); Inport(0x378); Ingin merubah status device Rancangan Driver Relay Rancangan driver relay ini berfungsi sebagai saklar on/off dari peralatan elektronik yang akan dikendalikan. Pada saat rangkaian ini diberi masukan 5 Volt maka LED pada optocopler akan menyala dan memancarkan cahaya menuju phototransistor pada optocopler sehingga tegangan VCC 12 Vdc di kaki kolektor phototransistor mengalir ke emiter phototransistor seperti halnya saklar tertutup. Tegangan VCC tersebut akan membias basis transistor NPN sehingga transistor tersebut akan menjadi keadaan saturasi. Keadaan transistor ini akan menjadi seperti saklar yang tertutup, sehingga mengakibatkan kolektor dan emiter akan terhubung dan membuat relay pada rangkaian tersebut akan ON yang mengakibatkan tegangan 220 VAC mengalir ke peralatan elektronik yang dihubungkan dengan rangkaian tersebut. Selesai Ya Mengirim data dari PHP ke program parallel port Stop Tidak Gambar 7. Flowchart Kontrol Input/Output Parallel Port dan Program PHP HASIL DAN PEMBAHASAN Pengukuran Pada Driver Relay Pada pengukuran besaran listrik pada rangkaian driver relay ini dilakukan pada kondisi port paralel berlogika 1 dan juga pada saat port paralel berlogika 0. Hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel 1 dan tabel 2. Tabel 1. Pengukuran rangkaian driver relay pada saat port paralel berlogika 0 Titik Pengukuran VCC Tegangan (Volt) V dc TP 1 TP 2 (V ce ) TP V dc V dc 0.00 V AC Gambar 7. Skema Driver Relay Perancangan Perangkat Lunak Flowchart perancangan perangkat lunak seperti yang terlihat pada gambar 7 terdiri dari konfigurasi web server dan juga konfigurasi database server. Hasil pembacaan 580

5 Tabel 2. Pengukuran rangkaian driver relay pada saat port paralel berlogika 1 Titik Pengukuran Tegangan (Volt) VCC TP 1 TP 2 (V ce ) V dc 4.37 V dc 0.05 V dc TP V AC Dari hasil pengukuran dapat dilihat, ketika port paralel berlogika 1 maka pada TP3 mengeluarkan tegangan 211 VAC. Ini dikarenakan transistor yang berfungsi sebagai saklar pada rangkaian driver relay dalam keadaan saturasi. Dalam keadaan tersebut transistor seperti halnya saklar yang tertutup seolah-olah kolektor dan emitor transistor terhubung singkat. Sehingga relay yang terhubung pada kolektor transistor akan berkondisi ON. Ketika transistor berada dalam kondisi saturasi maka tegangan kolektor emiter (V ce ) sama dengan nol dan tegangan beban yang terhubung seri pada kaki kolektor transistor sama dengan tegangan VCC. Sedangkan ketika transistor pada kondisi cut off atau seperti saklar yang terbuka, maka tegangan kolektor emiter (V ce ) sama dengan tegangan VCC dan tegangan beban yang terhubung seri dengan kolektor transistor sama dengan nol. 2.Pengujian Port Paralel Pengujian port paralel dilakukan dengan mengirimkan nilai desimal dari komputer ke alamat port paralel melalui hasil dari pembuatan program pada visual C++. Pada pengujian port paralel untuk menghasilkan nilai data biner dengan memasukkan data desimal ke sistem dilakukan pengujian sampai empat kali. Dari hasil pengujian ini diberikan nilai masukan data desimal 10, 15, 127, dan 160. Untuk melihat hasilnya dilakukan pengiriman data desimal 160 sebagai berikut. Gambar 8. Hasil keluaran Data Desimal 160 (10) Dari hasil tampilan LED pada gambar 8 melalui port paralel dapat di buktikan dengan melakukan konversi dari bilangan desimal ke bilangan biner seperti di bawah ini. 160 (10) = 160 : 2 = 80 sisa 0 80 : 2 = 40 sisa 0 40 : 2 = 20 sisa 0 20 : 2 = 10 sisa 0 10 : 2 = 5 sisa 0 5 : 2 = 2 sisa 1 2 : 2 = 1 sisa 0 1 : 2 = 0 sisa (10) = (2) Dari empat kali hasil pengujian di atas dapat dilihat bahwa pengiriman nilai desimal ke port paralel sesuai dengan nilai yang keluar dari port paralel. Gambar 9. Model Miniatur Rumah 3. Pengujian Halaman Web User yang hendak mengakses data ataupun melakukan pengendalian pada halaman web hendaknya melakukan login terlebih dahulu. Halaman login pada web tersebut dapat dilihat pada gambar 5.6, dimana halaman login ini hanya user yang sudah terdaftar atau admin saja yang bisa memiliki hak akses untuk masuk. Sehingga user yang tidak terdaftar tidak bisa masuk, hal ini dilakukan untuk keamanan sistem. Berikut tampilan dari halaman login dari sistem. Pengiriman nilai desimal 160 : 581

6 Gambar 9. Halaman Login Web Setelah user berhasil login ke sistem ini, user sudah bisa melakukan pengendalian dan akses data ke sistem. Pada sistem ini, pengendalian dapat dilakukan pada AC, TV, Kipas, lampu listrik adapun bentuk kontrolnya berupa button on/off dan diberi menu konfirmasi berupa status, sehingga user bisa tetap mengetahui apakah sistem telah berhasil melakukan kontrol atau belum. Pada menu ini terdapat dua mode pengendalian, ada mode manual dan mode otomatis, untuk mode manual ini berlaku pada semua peralatan elektronik yang terpasang pada miniatur plant rumah, sedangkan untuk mode otomatis pengendalian dilakukan secara otomatis berdasarkan set point yang telah dirancang sebelumnya seperti peralatan elektronik (kipas, lampu ruangan). Berikut tampilan dari menu pengendalian peralatan elektronik. Gambar 10. Tampilan Halaman Kontrol Web Pengujian Sistem Kontrol Pada pengujian perancangan sistem ini menggunakan jaringan lokal dan dua unit komputer, yakni komputer sever dan komputer client. Dari komputer client mengakses IP Address dari komputer server melalui aplikasi browser sehingga dari komputer client akan muncul halaman web yang telah dirancang. Pertama-tama client/user harus memasukkan username dan password, ini berguna untuk keamanan dari pengguna. Jika client memasukkan username dan password yang benar akan muncul halaman web kontrol jarak jauh, dan jika client memasukkan username dan password yang salah maka akan tampil pemberitahuan bahwa username dan password yang dimasukkan salah. Dihalaman web kontrol jarak jauh, client dapat mengontrol device yang terhubung dengan perangkat kendali. Ketika device diberi switch on maka device tersebut akan menyala sedangkan ketika device diberi switch off maka device tersebut tidak menyala. PEMBAHASAN Kontrol jarak jauh peralatan elektronik berbasis web sebagai media untuk mengontrol peralatan elektronik rumah tinggal. Untuk mengontrol peralatan elektronik melalui internet, user perlu membuka web browser dan mengakses IP Server yang terhubung dengan peralatan elektronik. Setelah masuk mengakses web kontrol ini, pertama-tama user perlu memasukkan userid dan password-nya sebagai keamanan agar tidak sembarangan orang yang dapat mengakses sistem. Di komputer server terdapat sebuah data web yang berguna untuk mengendalikan peralatan elektronik dari jarak jauh. Untuk pembuatan web menggunakan aplikasi macromedia dreamweaver 8 dan pembuatan program kontrol parallel port menggunakan microsoft visual C++. Sebuah web dapat mengontrol device-device dikarenakan web tersebut mengakses sebuah file berekstensi *.exe yang berfungsi untuk mengakses dan mengontrol parallel port. Pin-pin pada pada parallel port yang berfungsi untuk mengontrol driver relay adalah pin D0-D7 yang mengeluarkan data 8 bit. Pin tersebut mengeluarkan tegangan TTL yang berarti ketika pin berlogika 0 maka pin tersebut mengeluarkan range tegangan dibawah 0.8 volt, sedangkan ketika pin tersebut berlogika 1 maka pin tersebut mengeluarkan range tegangan di atas 2 volt. Dari tegangan parallel port inilah yang akan membias transistor pada driver relay yang mengakibatkan relay akan bekerja dan menyalakan atau mematikan peralatan elektronik di rumah tinggal. 582

7 Tabel 3. Nilai Setiap Device Device Desimal Keterangan On Off Nilai Biner (ON) Device Trhbung di D0 ( ) Device Trhbung di D1 ( ) Device Trhbng di D2 ( ) Device Trhbng di D3 ( ) Device Trhbng di D4 ( ) Device Trhbng di D5 ( ) Device Trhbng di D6 ( ) Device Trhbng di D7 ( ) Penjelasan pada tabel 4 dibawah ini yaitu pin yang akan berlogika 1 adalah pin D0,D1,D4,dan D7 sedangkan pin D2,D3,D5, dan D6 berlogika 0. Dengan begitu driver relay yang terhubung pada pin D0,D1,D4,dan D7 akan menyalakan peralatan elektronik yang berada di rumah. Tabel 4. Hubungan Antara Nilai Desimal Pada Program Kontrol Nilai Desima l Kondisi PIN Port Paralel (D0-D7) Status Device 147 (10) D0 = 1 D1 = 1 D2 = 0 D3 = 0 D4 = 1 D5 = 0 D6 = 0 D7 = 1 Device 1 = On Device 2 = On Device 3 = Off Device 4 = Off Device 5 = On Device 6 = Off Device 7 = Off Device 8 = On SIMPULAN Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa: 1. Sistem yang dibuat bekerja dengan baik dan bisa mengendalikan peralatan elektronik. 2. Pengiriman data melalui web browser dapat berjalan dengan baik, dengan ditampilkan status peralatan elektronik yang dikendalikan. 3. Sebuah web dapat menghidupkan atau mematikan peralatan elektronik karena pada web server terdapat script PHP yang berfungsi untuk menjalankan file *.exe. File *.exe tersebut berfungsi untuk mengontrol output digital dari port paralel yang berukuran 8 bit. Dari output digital port paralel tersebut terhubung ke rangkaian driver relay yang berfungsi untuk menghubungkan daya peralatan listrik ketika pin output digitaldari port paralel bernilai 1 dan memutuskan daya peralatan. DAFTAR RUJUKAN Agung, Saputra., Kendali Jarak Jauh Pemanas Air Dengan Modulasi Frekuensi Melalui Jaringan Listrik PLN Berbasis Mikrokontroler 89C51. Bolton, Sistem Instrumentasi dan Sistem Kontrol. Erlangga, Jakarta David, Hermawan, Penggunaan Teknologi Java Pada Sistem Pengendali Peralatan Elektronik Melalui Bluetooth Tesis Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro, Semarang Erwan, Alat Pengontrol Peralatan Listrik Rumah Tinggal Via Yahoo Messenger. Skripsi Gunadarma, Depok Iswanto, Antarmuka, Port Paralel, dan Port Serial. Gaya Media, Yogyakarta Jazi, Yeyen, Rancangan Dan Implementasi Prototipe Sistem Kendali Jarak Jauh Berbasis AT89C52 Dan Layanan SMS GSM. Jurnal Ilmu Dasar Kadir, Abdul, Dasar Pemrograman Web Dinamis PHP. Andi Offset, Yogyakarta Kasiman, Aplikasi Web Dengan PHP dan MySQL. Andi Offset, Yogyakarta 583

8 Link Wolfgang, Pengukuran, Pengendalian dan Pengaturan dengan PC, PT. Elex Media Komputindo, Jakarta Ogata, Teknik Kontrol Automatik, Erlangga, Jakarta Sumaaji, Anjik, Konsep Dasar Pengembangan Jaringan Komputer. Andi Offset, Yogyakarta Sutedjo, Budi, Konsep Dan Aplikasi Pemrograman Client Server Dan Sistem Terdistribusi. Andi Publisher, Yogyakarta Syukur, Mark Ade, Aplikasi Web dengan PHP,Karya Ilmiah Universitas Gunadarma, Jakarta Taufan, Riza, Manajemen Jaringan TCP/IP, PT. Elex Media Komputindo, Jakarta Thiang, Sistem Pengontrol Jarak Jauh Untuk Programmmable Logic Controller Melalui SMS. Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi. Yogyakarta Tooley, Mike, Rangkaian Elektronik, Prinsip, dan Aplikasinya. Erlangga, Jakarta Yulisdin, Angga Rancang Bangun Sistem Keamanan dan Sistem Kendali Penerangan Rumah Jarak jauh Menggunakan Short Message Service (SMS) Berbasis Mikrokontroler AT89S51. Skripsi Universitas Gunadarma, Depok 584